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Fahrzeug für den wahlweisen Transport von Gütern fester
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Raumform oder von fließfähigen Giitern Die Erfindung betrifft ein
Fahrzeug für den wahlweisen Transport von Gütern fester Raumform oder von fließfähigen,
wie pulverförmigen, körnigen oder flüssigen Gütern, für deren Transport ein auf
Fahrzeugträgern montierter Behälter mit zusammenlegbaren Seitenwänden, einem festen
Boden, der zumindest zum Teil einen unten mit einer Entleerungsöffnung versehenen
Trichter bildet, sowie mit fester Decke vorgesehen ist, die beim Zusammenlegen der
Seitenwände abgesenkt wird und als Ladefläche für Güter fester Raumform dient, wobei
an der Decke eine Antriebseinrichtung angreift, mit der die Decke angehoben bzw.
abgesenkt wird.
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in derartiges Fahrzeug ist in der EP 0 008 392 B1 besellrieben. Ist
der Behälter mit einem fließfähigen Gut, insE)esondere einer Flüssigkeit gefüllt,
dann treten bei Kurvenfahrten Querkräfte auf, die von den Seitenwänden aufgenommen
werden müssen. Diese können von Seitenplanken des Fahrzeugaufbaus gestützt sein.
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Bei großvolumigen, insbesondere sehr hohen Behältern stellen die genannten
Querkräfte hohe Belastungen für die Seitenwände, insbesondere für die Verbindungsstellen
deren zusammenlegbarer Teile dar. Zur Aufnahme dieser Belastung die Seitenwände
und die Verbindungsstellen entsI>rechend stark auszulegen wäre ungünstig, da
dadurch die Herstellungskosten und das Gewicht des Behälters beträchtlich erhöht
würden. Die Seitenplanken entsprechend stark auszulegen wäre aus den gleichen Gründen
aufwendig. Darüber hinaus müßten dann die Seitenplanken bis zur Decke des befüllten
Behälters reichen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug der eingangs genannten
Art vorzuschlagen, bei dem die Stabilität des Behälters, insbesondere eines großvolumigen
Behälters, in befülltem Zustand in der Weise erhöht ist, daß nicht die Seitenwände
des Behälters allein oder gemeinsam mit Planken des Fahrzeugaufbaus im Fahrbetrieb
auftretende Kräfte aufnehmen müssen.
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Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Fahrzeug dereingangs genannten
Art dadurch gelöst, daß zwischen zwei lland- oder Eckstellen der Decke und zwei
gegenüberliegenden Stellen an den Fahrzeugträgern eine Kreuzverspannung
aus
zwei sich kreuzenden Spannzügen angeordnet ist, die sich diagonal über die Behälterhöhe
erstrecken und daß die Kreuzverspannung bei angehobener Decke in der Weise feststellbar
ist, daß die Lage der Decke gegenüber dem Fahrzeugträger horizontal fixiert ist.
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Zum Transport eines fließfähigen Gutes wird die Decke mittels der
Antriebseinrichtung so weit angehoben, daß das Volumen des Behälters dem Volumen
des zu transportierenden Gutes entspricht. Nach dem Einfüllen des Gutes ist die
Antriebseinrichtung wirkungslos und die diagonalen Spannzüge halten die Decke. Im
Fahrbetrieb auf das fließfähige Gut wirkende Beschleunigungskräfte, die die Tendenz
haben, die Decke gegenüber dem Boden zu verlagern, werden von den Spannzügen aufgenommen,
so daß die Decke gegenüber dem Boden nicht auswandern kann. Die Seitenwände und
die Antriebseinrichtung sind dadurch entlastet.
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Weder die Seitenwände noch die Antriebseinrichtung müssen so stark
ausgelegt sein, daß sie die genannten, im Fahrbetrieb auftretenden Kräfte aufzunehmen
vermögen. Auch die Planken des Fahrzeugausbaus müssen nicht auf diese Kräfte hin
ausgelegt sein.
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Vorzugsweise wird die Kreuzverspannung quer zur Längsrichtung des
Fahrzeugs angeordnet und greift an einem Querträger des Fahrzeugs an. Dadurch werden
insbesondere die bei Kurvenfahrten auftretenden Querkräfte von den Spannzügen aufgenommen.
Die beim Bremsen des Fahrzeugs auftretenden, auf den Behälter wirkenden Kräfte,
könnten durch Kreuzverspannungen in Längsrichtung aufgenommen
werden.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß die stirnseitige Bordwand des Fahrzeugaufbaus diese
Kräfte aufzunehmen vermag. Kreuzverspannungen der beschriebenen Art können an beiden
Querseiten des Behälters vorgesehen sein. Es hat sich jedoch gezeigt, daß eine Kreuzverspannung
hinreicht.
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Durch die beschriebene Kreuzverspannung ist es möglich, den Behälter
hoch auszulegen. Er ist dabei aus wenigstens vier Reihen von an Gelenken miteinander
verbundenen Seitenwandteilen aufgebaut. Zur weiteren Stabilisierung liegen dabei
die Gelenke zwisch'en den Seitenwandteilen der von der Decke gesehen zweiten und
dritten Reihe in einem außen umlaufenden U-Profil, an dessen Schenkeln die Seitenwandteile
der zweiten und dritten Reihe bei befülltem Behälter anschlagen, wodurch ihr Aufklappwinkel
begrenzt ist.
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Da die Decke die auf die Seitenwände des Behälters wirkende Kräfte
auf die Spannzüge zu übertragen hat, ist diese aus formschlüssig ineinandergreifenden
Kastenprofilen gebildet, die in einem Rahmen gehalten sind.
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Sie ist dadurch formstabil.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weist jeder Spannzug ein
Seil mit einer Seilrolle auf und die Seilrolle ist mit einer Schaltkupplung versehen,
die die Seilrolle freilaufen läßt, wenn die Antriebseinrichtung die Decke hebt und
die Seilrolle feststellt, wenn die Antriebseinrichtung abgeschaltet ist.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus
der folgenden Beschreibung und den Unteransprüchen. In der Zeichnung zeigen: Figur
1 einen Lastkraftwagen in Seitenansicht, Figur 2 den Lastkraftwagen in Aufsicht,
Figur 3 einen Behälter des Lastkraftwagens im Schnitt, längs der Linie III-III nach
Figur 1, demgegenüber vergrößert, Figur 4 schematisch das Aufklappen der Seitenwandteile
des Behälters, Figur 5 schematisch einen Behälter in geöffneter Darstellung mit
außenliegenden Spannzügen, Figur 5a ein U-Profil zwischen Seitenwandteilen, Figur
6a ein Anschlagscharnier zwischen Seitenwandteilen in Seitenansicht Figur 6b ein
Teil des Anschlagscharniers, Figur 6c das Anschlagscharnier in Aufsicht Figur 7
einen Schnitt im Bereich einer Einstiegsluke, Figur 7a eine Aufsicht auf die Einstiegsluke,
Figur 8 einen Schnitt einer Behälterdecke, Figur 9 ein unteres Seitenwandteil im
Teilschnitt, Figur 10 eine Ansicht längs der Linie X-X nach Figur 9, Figur 11 ein
Ventil am Auslaßtrichter im Schnitt, Figur 12 ein weiteres Ausführungsbeispiel in
Seitenansicht, Figur 13 dessen Aufsicht, Figur 14 eine Verriegelungseinrichtung
an Seitenwandteilen, Figur 14a zusammengeklappte Seitenwandteile,
Figur
15 Seitenwandteile eines gewölbten Behälterbereichs und Figur 15a Seitenwandteile
eines ebenen Behälterbereichs.
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Ein Lastkraftwagen weist Längsträger 1 und Querträger 2 auf. Auf den
Quer trägern 2 sind zwei Böden 3 von Behältern 4 und 5 montiert. Die Böden 3 liegen
innerhalb einer stirnseitigen Bordwand 6, einer rückseitigen Bordwand 7 und Seitenbordwänden
(Seitenplanken) 8, von denen in Figur 1 nur die eine dargestellt ist.
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Jeder Boden 3 bildet zum Teil einen Trichter 9 mit Ent-1eerungsöff.nung
10.
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Jcder Behälter 4, 5 weist eine feste Decke 11 auf. Zwischen dem Boden
3 und der Decke 11 sind zusammenlegbare Seitenwände 12 vorgesehen. In Figur 1 ist
der Behälter 4 aufgeklappt, so daß er zum Transport von fließfähigen Gütern geeignet
ist. Der Behälter 5 ist zusammengelegt, so daß auf seiner Decke 11 Güter fester
Raumform transportiert werden können, An den Querträgern 2 bzw. an den Böden 3 sind
für jeden Behälter 4, 5 je vier Hydraulikzylinder-Antriebe 13 angeordnet, mit denen
sich die jeweilige Decke 11 anheben
oder absenken läßt. Die Seitenwände
12 werden dabei mitgenommen. Die Antriebe 13 sitzen außerhalb der Behilter 4, 5
(vgl. Figur 3).
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Die Seitenwand 12 besteht aus fünf den Behälterumfang umschließenden
Reihen 14 bis 18 von starren Teilgliedern 19 bis 23, welche miteinander mittels
Gelenken 24 bis 27 verbunden sind. Das oberste Teilglied 19 ist mit einem Gelenk
28 mit der Decke 11 verbunden. Das unterste Teilglied 23 ist mittels eines Gelenks
29 mit dem Boden 3 verbunden. In Figur 4 ist die Decke 11 mit den Teilgliedern 19
bis 23 in drei unterschiedlichen Stellungen A, B und C gezeigt. Die Stellung A entspricht
der des Behälters 5 in Figur 1. Die Teilglieder 19 bis 23 sind zusammengeklappt.
In der Stellung B ist die Decke 11 mittels des Antriebs 13 so weit hochgehoben,
daß die Teilglieder 19 und 20 aufgeklappt sind. Die anderen Teilglieder sind zusammengelegt.
In der Stellung B ist der Behälter 5 etwa auf die Hälfte des in Figur 1 dargestellten
Fassungsvermögens gebracht. Wird die Decke 11 mittels des Antriebs 13 weiter angehoben,
dann wird die in Figur 1 dargestellte Stellung der Teilglieder erreicht, in der
die Teilglieder 19 bis 22 aufgeklappt sind und das Teilglied 23 flach am Boden 3
aufliegt.
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In dieser Stellung hat der Behälter sein maximales Fassungsvermögen
und eignet sich zur wirtschaftlichen Beförderung von Giitern mit niedrigem spezifischem
Gewicht. Wird aus dieser Stellung die Decke 11 in die Stellung C gehoben, dann klappt
auch das Teilglied 23 hoch. Diese Stellung wird gegen Ende eines Entleerungsvorganges
von
fließfähigen Gütern eingestellt. Auf den Teilgliedern 23 rutscht das Gut in den
Trichter 9.
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Zwischenstellungen zwischen den genannten Stellungen sind möglich.
Die Decke 11 wird jeweils so hoch eingestellt, daß das zum Transport vorgesehene
Gut gerade in den Behälter untergebracht werden kann.
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Die Aufklappwinkel der Teilglieder 19 bis 22 sind begrenzt. Hierfür
sind die Gelenke 25 an einem U-Profilring 30 befestigt, dessen Schenkel 31 bzw.
32 den Teilgliedern 20 bzw. 21 zugewandt sind. Die Anordnung ist so getroffen, daß
die Teilglieder 20 und 21 bis etwa auf 1650 aufklappen können (vgl. Figur 5a). Der
Profilring 30 läuft um den gesamten Umfang des Behälters 4, 5 um (vgl. Figur 3).
Er stabilisiert dadurch die Reihen 15 und 16.
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Zur Begrenzung des Aufklappens der Teilglieder 19 und 20 bzw. 21 und
22 gegeneinander auf 1650 sind die Gelenke 24 und 26 zugleich als Anschläge ausgebildet.
Dabei sind an den Teilgliedern Augen 33 vorgesehen, durch die ein Zapfen 34 gesteckt
ist. Dabei hat das eine Teilglied zwei Augen 33, zwischen denen das eine Auge 33
des anderen Teilgliedes liegt. Beide Teilglieder stützen sich gegeneinander ab,
ohne die Drehbewegung zu beeinträchtigen (vgl. Figur 6a, b, c).
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An zwei Ecken 35 und 36 der Decke 11 sind außerhalb des Behälters
4, 5 Seile 37 und 38 aus Drahtseil oder Kunststoff befestigt. Unterhalb der Ecken
35 und 36 sind am
betreffenden Querträger 2 Seilrollen 39 und 40
angeordnet. Das Seil 37 erstreckt sich diagonal zum Behälter von der Ecke 35 zur
Seilrolle 40. Das Seil 38 erstreckt sich diagonal zum Behälter von der Ecke 36 zur
Seilrolle 39 (vgl. Figur 5). Die Seile 37 und 38 kreuzen sich dabei. Die Seilrollen
39 und 40 sind mit je einer Schaltkupplung 41 gekoppelt, so daß sich die Seilrollen
39 und 40 entweder frei drehen lassen oder festgestellt sind. Bei der in Figur 5
dargestellten Stellung, die der Stellung des Behälters 4 nach Figur 1 gleich ist,
sind die Seilrollen 39 und 40 festgestellt. Dadurch ist eine Kreuzverspannung der
Decke 11 gegenüber dem Boden 3 geschaffen. Die Decke 11 kann damit bei in Richtung
der Pfeile D, E wirkenden Querkräften, die die Behälterfüllung auf die Seitenwände
12 ausüben, kaum gegenüber dem Boden 3 ausweichen. Dadurch ist der Behälter insgesamt
stabilisiert.
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Beim Anheben der Decke 11 aus der Stellung A in Richtung der Stellung
C sind die Seilrollen 39 und 40 frei, so daß sich das auf sie aufgewickelte Seil
abspulen kann bis die Seilrollen 39 und 40 wieder festgestellt werden.
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Beim Absenken der Decke 11 können sich die Seile 37 und 38 auf die
Seilrollen 39 bzw. 40 beispielsweise mittels einer Zugfeder aufrollen. Die Zugfeder
hat eine Vorspannung, so daß das Seil 37, 38 auch bei abgesenkter Decke 11 noch
gespannt ist. Während des Anhebens der Decke 11 erhöht sich die Spannung der Zugfeder.
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Als Schaltkupplungen für die Seilrollen 39 und 40 eignen
sich
boisl,ielsweise elektromagnetische Kupplungen, die im Zusarnmenwirken mit dem Antrieb
13 gesteuert werden.
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Solange der Antrieb 13 die Decke 11 hebt oder senkt, sind die Seilrollen
39 und 40 frei. Wenn der Antrieb 13 nicht mehr arbeitet, werden die Seilrollen 39
und 40 festgesetzt.
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Die Decke 11 besteht aus mehreren Rastenprofilen 42, die mit einer
Zahnverbindung 43 formschlüssig ineinander greifen. Die Kastenprofile 42 sitzen
in einem starren Rahmen 44 (vgl. Figur 8). In der Mitte der Decke 11 ist ein Mannoch
45 vorgesehen.
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Am Boden 3 ist in der Umgebung des Trichters 9 L-förmig ein Steg 46
ausgebildet. Am Boden 3 sind Laschen 47 ausgebildet. An diesen sind mittels eines
Splintes 48 zwei benachbarte Teilglieder 23 gelagert. Die Teilglieder 23 sind im
Radius um den Splint 48 gerundet (vgl. Figur 9), so daß in jeder Stellung der Teil
glieder 23 ein weitgehend eckfreier uebergang zum Trichter 9 entsteht.
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Unten am Trichter 9 ist ein Ventil 49 angeordnet. Dieses weist einen
nach oben konisch zulaufenden Ventilteller 50 mit einer an ihm befestigten Führungshülse
51 auf. Diese ist an einem Hohlzylinder 52 geführt. Wird der Zylinderhohlraum über
eine Druckleitung 53 druckbeaufschlagt, dann hebt sich der Ventilteller 50 gegen
die Kraft einer Druckfeder 54 an (vgl. Figur 11). Dadurch kann Gut aus dem Trichter
9 zu einem Fntleerungsstutzen 55 gelangen (vgl. Figur 5). Staut sich im Entleerungsstutzen
55 das
Gut, was insbesondere bei den beschriebenen hohen Behältern
bei pulverförmigen oder staubförmigen Gütern der Fall sein kann, dann baut sich
in ihm ein Überdruck auf.
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Dieser wird mittels eines im Entleerungsstutzen angeordneten Mikroschalters
erfaßt, welcher ein Schaltventil 56 steuert. Tritt ein Überdruck auf, dann schließt
das Schaltventil 56 und damit auch das Ventil 49.
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Das Ventil 49 öffnet wieder, wenn der Überdruck infolge der Beseitigung
des Staus wieder abgefallen ist.
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Zur Verbesserung der Abdichtung des Behälters und zum Transport unterschiedlicher
Güter wird der Behälter mit einer Innenhaut 71 ausgekleidet, die oben beim Mannloch
45 (vgl. Figur 7, 7a) und unten beim Ventil 49 eingespannt ist. In der Umgebung
des Mannloches 45 ist die Innenhaut 71 mittels eines Klemmringes 72 eingespannt
(vgl. Figur 7). Die flexible Innenhaut 71 besteht aus einem mit Gummi oder Kunststoff
beschichteten Gewebe.
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Um die Innenhaut 71 schon vor dem Befüllen des Behälters nahe an die
Seitenwände 12 zu bringen, sind in den Teilgliedern 20 und 23 Schlitze 73 vorgesehen,
durch die außen an der Innenhaut 71 angebracht Schlaufen gezogen sind (vgl. Figur
15).
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In den Figuren 12 und 13 ist ein Spindelantrieb für die Decke 11 gezeigt.
In Rungen 57 des Fahrzeugs sind Gewindespindeln 58 angeordnet. Für jede der vier
Ecken jeder Decke 11 ist eine Gewindespindel vorgesehen.
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Jede Gewindespindel 58 ist unten in einem Winkelantrieb 59 gelagert.
Oben kann sie im nicht näher dargestellten
oberen Ende der jeweiligen
Runge 57 gelagert sein. An jeder Gewindespindel 58 sitzt ein Gewindestüclc 60, das
über ein nicht näher dargestelltes Verbindungsstück lösbar an der Decke 11 befestigt
ist.
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Die vier den Gewindespindeln 58 der einen Decke 11 zugeordneten Winkelantriebe
59 sind mittels Wellen 61, 62 und 63 miteinander verbunden. Entsprechend sind die
vier Winkelantriebe 59 der Gewinde spindeln 58 der anderen Decke 11 mit Wellen 64,
65 und 66 miteinander verbunden (vgl. Figur 13). Die Wellen 61 und 64 sitzen an
einem Schaltgetriebe 67, das mittels eines Elektromotors 68 antreibbar ist. Entweder
wird vom Schaltgetriebe 67 die Welle 61 oder die Welle 64 angetrieben.
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Wird die Welle 61 angetrieben, dann drehen sich die Wellen 62 und
63 synchron mit, so daß sich die vier Gewindespindeln 58 der Decke 11 des Behälters
4 synchron drehen. Dadurch wandern die Gewindestücke 60 je nach der Drehrichtung
aufwärts oder abwärts, wobei sie die Decke 11 anheben oder absenken. Dieser synchrone
Antrieb ist günstig, da sich dadurch die Decke 11 in Parallellage zum Boden 3 nach
oben oder unten bewegt, was bei einem Hydraulikantrieb nur schwer zu erreichen ist.
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Wird die Welle 64 angetrieben, dann bewegt sich die Decke 11 des Behälters
5 in der beim Behälter 4 beschriebenen Weise. Sind die Decken 11 in ihre gewünschte
Höhe gefahren, dann werden die Gewindespindeln 58 festgestellt. Dadurch sind die
Decken 11 zusätzlich gestützt, Die Gewindespindeln 58 müssen nicht so ausgelegt
sein,
daß sie im Fahrbetrieb auch die obengenannten Querkräfte
aufnehmen. Denn auch bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 12 und 13 ist
die oben beschriebene Kreuzverspannung vorgesehen. Bevor sich der Motor 68 einschaltet,
werden die Schaltkupplungen 41 gelöst, Die Rungen 57 des Fahrzeugaufbaus sind zum
Transport fester, sperriger Güter abnehmbar. Um auch die Gewindespindeln 58 abnehmen
zu können, sitzen diese mit Steckachsen in den Winkelantrieben 59. Sie lassen sich
also im Bedarfsfall nach Lösen der Verbindungsstücke an den Gewindestücken 60 abbauen.
Damit die Steckachsen nicht unbeabsichtigt herausspringen, sind sie gesichert.
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Der beschriebene Spindelantrieb hat ein niedriges Gewicht. Er führt
zu einer präzisen Bewegung der Decke, was insbesondere bei der großen Höhe des Behälters
günstig ist.
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Um den Profilring 30 an der Decke 11 festlegen zu können sind an deren
Umfang mehrere Bolzen 69 angeordnet.
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Unten am Bolzen 69 sitzt ein Riegelstück 70, In der in Figur 14 dargestellten
Stellung ist der Profilring 30 zwischen dem Riegelstück 70 und der Decke 11 arretiert.
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Wird das Riegelstück 70 um 900 gedreht, dann wird der Profilring 30
frei. Mittels eines nicht näher dargestellten Gestänges sind die Riegelstücke verbunden,
so daß sie von einer zentralen Stelle gleichzeitig betätigt werden können. Der Profilring
30 wird beispielsweise an der Decke 11 verriegelt, wenn zum Transport, beispielsweise
schwerer
Güter, nur der untere Teil des Behälters benötigt wird. Ist der Profilring 30 mit
der Decke 11 verriegelt, dann sind die Teilglieder 19 und 20 der Reihen 14 und 15
unter der Decke 11 gehalten. Das Gut liegt auf den Teilgliedern 23 der Reihe 18.
Günstig dabei ist, daß zum Entleeren des Gutes die Decke 11 nicht auf die Maximalhöhe
angehoben werden muß, Die Teilglieder 23 werden vielmehr beim Anheben der Decke
11 über den mitgehenden Profilring 30 gleich hochgehoben, so daß die Restentleerung
erfolgt. Der Entleerungsvorgang nimmt damit nur eine Zeit in Anspruch, die kürzer
ist als die Zeit, die nötig wäre, die Decke 11 aus einer mittleren Stellung B in
ihre höchste Stellung C zu fahren.
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In Figur 15 ist eine Ansicht der aufgeklappten Teilglieder 19 bis
23 in einer Ansicht in Richtung des Pfeiles XV der Figuren 3, 4 und 5 dargestellt.
Es sind jeweils zwei nebeneinanderliegende Teilglieder 19 bis 23 dargestellt. Die
Figur 15 zeigt die Gestaltung der Teilglieder 19 bis 23 in einem gewölbten Behälterbereich
(vgl. Figur 3). Die Figur 15a zeigt Teilglieder 19 bis 23 in einem geraden, ebenen
Behälterbereich (vgl. Figur 3).
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Jedes Teilglied weist zwei nach innen gerichtete parallele Stege 74
auf, die der Versteifung dienen. Die Abstände der Stege 74 zwei nebeneinanderliegender
Teilglieder sind so bemessen, daß diese beim Zusammenklappen des Behälters nebeneinander
liegen bzw. ineinandergreifen (vgl. Figur 14a). Wie Figur 15 zeigt, sind die Teilglieder
versetzt konisch gestaltet, wobei im Bereich der Gelenke eines von zwei nebeneinanderliegenden
Teilgliedern wesentlich schmäler als das andere ist.
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